Воспаление иммунитет и гиперчувствительность

ИММУННАЯ ГИПЕРЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ

Гиперчувствительность — это патологическая чрезмерно сильная иммунная реакция на чужеродный агент, которая приводит к повреждению тканей организма. Выделяется четыре различных типа гиперчувствительности (табл.

налюбое последующее поступление этого же антигена (разрешающаядоза).

Тип I гиперчувствительности

(немедленный) (атопия; анафилаксия)

А. Механизм развития (рис. 11.1): первое поступ- лениеантигена (аллергена) активируетиммунную систему, что приводит к синтезу антител — IgE (реагины), которые имеют специфическую реактивность против данного антигена. Затем они фиксируются на поверхностной мембране тканевых базофилов и базофилов крови благодаря высокомусродству (аффинности) IgE к Fc-рецепторам. Синтез антител в достаточном количестве для развития гиперчувствительности длится 1 или более недель. При последующем введении того же самого аНгигена происходит взаимодействие антитела (IgE) и антигена на поверхности тканевых базофилов или базофилов крови, что вызывает их дегрануляцию.

Из цитоплазматических гранул тканевых базофилов в ткани выходят вазоактивные вещества (гистамин и разнообразные ферменты, которые участвуют в синтезе брадикинина и лейкотриенов), которые вызывают вазодилятацию, увеличение сосудистой проницаемости и сокращение гладкой мускулатуры. Тканевые базофилы также выделяют факторы, которые являются xe- мотаксичными для нейтрофилов и эозинофилов; при исследовании препаратов из тканей, где возникла реакция гиперчувствительности I типа, определяется большое количество эозинофилов, а также в крови больных наблюдается повышение количества эозинофилов. Эозинофилы активируют как свертывание кро- ви,так и систему комплемента и способствуютдальней- шей дегрануляции базофилов крови и тканевых базофилов. Однако, эозинофилы также выделяют арилсуль- фатазу B и гистаминазу, которые разрушаютлейкотри- ены и гистамин соответственно; таким образом они ослабляют аллергический ответ.

Б. Нарушения, возникающие при гиперчувствительности Ітипа:

1. Местные проявления — местное проявление e гиперчувствительностиІтипа названоатопией.Атопия представляет собой врожденную предрасположенность, которая является семейной, к патологическому ответу против определенных аллергенов. Атопические

Иммунологические механизмы, принимающие участие в отторжении трансплантата

реакции широко распространены и могут происходить во многих органах.

Кожа — при попадании аллергена в кожу возникает немедленное покраснение, отек (иногда с появлением волдырей [крапивница]) и зуд; в некоторыхслу- чаях развиваются острый дерматит или экзема. Антиген может входить в контакт с кожей непосредственно, при инъекциях (в том числе и при укусах насекомых) или пероральном поступлении в организм (при пищевой и лекарственной аллергии).

Слизистая носа — при вдыхании аллегрена (например, пыльцы растений, шерсти животных) в слизистой оболочке носа возникает вазодилятация и гиперсекреция слизи (аллергический ринит).

Легкие — ингаляция аллергенов (пыльца растений, пыль) ведет к сокращению гладкой мускулатуры бронхов и гиперсекреции слизи, что приводиткострой обструкции дыхательных путей и удушью (аллергическая бронхиальная астма).

Кишечник — пероральное попадание аллергена (например, орехов, моллюсков, крабов) вызывает сокращение мускулатуры и секрецию жидкости, что проявляется в виде спастических болей в животе и диареи (аллергический гастроэнтерит).

2. Системные проявления — анафилаксия — редкая, но чрезвычайно опасная для жизни системная реакция гиперчувствительности Ітипа. Попадание вазоактивных аминов в кровоток вызывает сокращение гладкой мускулатуры, распространенную вазодилятацию и увеличение сосудистой проницаемости с выходом жидкости из сосудов в ткани. Возникающие при этом периферическая сосудистая недостаточность и шок могут привести к смерти в течении нескольких минут (анафилактический шок). B менеетяжелых случаях увеличение сосудистой проницаемости ведет к аллергическому отеку, который имеет наиболее опасное проявление в гортани, так кака он может вызвать фатальную асфиксию.

Системная анафилаксия обычно возникает при инъекции аллергенов (например, пенициллина, чужеродной сыворотки, местных анестетиков, рентгенконт- растных веществ). Реже анафилаксия может возникать при пероральном поступлении аллергенов (моллюски, крабы, яйца, ягоды) или при попадании аллергенов в кожу (укусы пчел и ос). У сенсибилизированныхлюдей даже небольшое количество аллергена можетспрово- цировать развитие смертельной анафилаксии (например, введение пенициллина внутрикожно [тест на гиперчувствительность к пенициллину]).

Гиперчувствительность Il типа

Механизм развития (рис. 11.2): гиперчувстви- тельностьПтипахарактеризуется реакцией антитела с антигеном на поверхности клетки хозяина, которая вызывает разрушение этой клетки. Вовлеченный антиген может быть собственным, но по каким-то причинам распознанным иммунной системой как чужеродный (при этом возникает аутоиммунное заболевание). Антиген также можетбыть внешним и может накапливаться на поверхности клетки (например, лекарство можетбыть гаптеном,при соединении с белком мемб-

Рис. 11.2. ТипІІгиперчувствительности B результате поступления первой («сенсибилизирующей») дозы антигена происходитсинтез обладающих специфической реактивностью антител класса M и G. При повторном попадании антигена реакция антиген-антитело происходит на поверхности клеток, несущих антиген, что приводит к ихлизису, в котором могут принимать участие несколько механизмов.

Рис. 11.1. ТипІгиперчувствительности B результате поступления первой («сенсибилизирующей») дозы антигена происходит синтез обладающих спе цифической реактивностью антител класса E, которые адсор бируются на поверхности тканевых базофилов. При повтор ном попадании антигена ре-акция антиген-антитело проис ходит на поверхности тканевых базофилов, что приводит их дегрануляции и выходу в ткани биологически активны веществ, которые вызывают повреждение тканей.

раны клетки и.таким образом,оностимулируетиммун- ный ответ).

Специфическое антитело, обычно IgG или IgM, синтезируемое против антигена, взаимодействуетсним на поверхности клетки и вызывает повреждение клетки несколькими путями:

1. Лизисклетки— активация каскада комплемента ведет к формированию «мембранатакующего» комплекса C5b6789, который вызывает лизис мембраны клетки.

2. Фагоцитоз — несущая антиген клетка поглощается фагоцитирующими макрофагами, которые имеют Fc или C3b рецепторы, что позволяет им распознавать комплексы антиген-антитело на клетке.

3. Клеточная цитотоксичность — комплекс антиген-антитело распознается несенсибилизированными «нулевыми»лимфоцитами (К-клетки; см. Иммунитет), которые уничтожают клетку. Этот тип гиперчувствительности иногда классифицируется отдельно как VI тип гиперчувствительности.

4. Изменение функции клеток — антитело может реагировать с поверхностными молекулами клетки или рецепторами, вызывая или усиление, или ингибирование определенной метаболической реакции, не вызывая некроз клетки (см. Стимуляция и ингибирование при гиперчувствительности.ниже). Некоторыеавторы классифицируют этот феномен отдельно как V тип гиперчувствительности.

Проявления реакции гиперчувствительности П типа зависятоттипа клетки.несущей антиген. Обратите внимание, что реакции на переливание крови — фактически нормальные иммунные ответы против чужеродных клеток. Они идентичны по механизму реакции гиперчувствительности II типа и также неблагоприятно воздействуют на больного, в связи с чем гемотрансфу- зионные осложнения часто рассматриваются вместе с нарушениями, возникающими при гиперчувствительности.

1. Реакции с разрушением эритроцитов

Постгемотрансфузионныереакции — антитела в сыворотке пациента реагируютс антигенами на переливаемых красных клетках, вызывая или опосредованный комплементом внутрисосудистый гемолиз, или отсроченный гемолиз в результате иммунного фагоцитоза селезеночными макрофагами. Существует большое количество эритроцитарных антигенов, которые могут вызывать гемолитические реакции при переливаниях (ABO, Rh, KelL Kidd, Lewis). Также, гемолиз может возникать при повторном переливании Rh+ крови Rh— пациенту. Кроме того, переливаемая кровь непосредственно может содержать антитела, которые реагируют против клеток хозяина, но в связи с высоким разведением в общем объеме крови эта реакция имеет обычно небольшие клинические последствия. Для предотвращения этих реакций необходимо проверять совместимость крови.

Гемолитическая болезнь новорожденных развивается при проникновении через плаценту материнских антител, которые проявляют активность против антигенов эритроцитов плода (Rh и AB0) и разрушают их. Гемолитическая болезнь новорожденных чаще наблюдается при Rh-HecoBMecTMMOCTM,TaK как анти-Rh антитела в плазме матери обычно являются IgG, которые легко проникают через плаценту. Анти-А и анти-В антителами обычно является IgM, который в норме не могут проникать через плаценту.

Другиегемолитическиереакции — гемолиз — могут быть вызванбі лекарствами, которые действуют как гаптены в комбинации с белками мембраны эритроцитов или он может развиваться при инфекционных болезнях,связанныхсвозникновением антиэритроцитарных антител, например, при инфекционном мононук- леозе.микоплазменной пневмонии.

2. Реакции сразрушением нейтрофилов — материнские антитела к антигенам нейтрофилов плода могут вызывать неонатальную лейкопению, если они проникают через плаценту. Иногда возникают посттранс- фузионные реакции благодаря активности сыворотки хозяина противлейкоцитарных ННАантигенов донора.

3. Реакции сразрушением тромбоцитов — по- сттрансфузионныелихорадочные реакции и неонатальная тромбоцитопения могут возникать в результате факторов, описанных выше для лейкоцитов. Идиопатическая тромбоцитопеническая пурпура — частое аутоиммунное заболевание, при котором образуются антитела против собственных антигенов мембраны тромбоцитов.

4. Реакции на базальной мембране — антитела против антигенов базальных мембран в почечных клубочках и легочных альвеол возникают при синдроме Гудпасчера. Повреждениеткани возникаетв результате активации комплемента.

5. Стимуляция и ингибирование при гиперчувствительности: некоторые авторы классифицируют ингибирование и стимуляцию, связанные с гиперчувствительностью, как V тип гиперчувствительности.

Стимуляция — при образовании антител (IgG), которыесвязываются с рецепторами кТТГ нафоллику- лярных эпителиальных клетках щитовидной железы развивается болезнь Грейвса (первичный гипертирео- идизм). Это взаимодействие ведет к стимуляции фермента аденилатциклазы, что приводит к увеличению уровня цАМФ и к секреции повышенного количества гормонов щитовидной железы.

Ингибирование — ингибирующие антитела играют ключевую роль при тяжелой миастении (myasthenia gravis) — заболевании, которое характеризуется нарушением нервно-мышечной передачи и возникновением мышечной слабости. Болезнь вызывается антителами (IgG), направленными против ацетилхолиновых рецепторов на моторной концевой пластинке. Антитела конкурируют с ацетилхолином за место связывания на рецепторе, блокируя таким образом передачу нервного импульса.

Механизм ингибирования также лежит в основе пернициозной анемии, при которой антитела связываются с внутренним фактором и ингибируют поглоще- ниевитамина B12.

Гиперчувствительность Ill типа

Механизм развития (рис. 11.3): взаимодействие антигена и антитела можетприводить к формированию иммунных комплексов, или местно в участке повреждения, или генерализовано в кровотоке. Накопление иммунных комплексов в различныхучастках организма активирует комплемент и вызывает острое воспаление и некроз.

Различаютдво типа иммунокомплексного повреждения:

Рис. 11.3. ТипШгиперчувствительности При Штипе гиперчувствительности происходитна-коп- ление иммунных комплексов в тканях. Это ведет к активации комплемента, что сопровождается повреж-дением тканей и развитием острого воспаления. Им-мунокомлексные заболевания могут быть системными, которые вызываются циркулирующими антителами (например,сывороточная болезнь), или местными в результате формирования иммунных комплексов в месте поступления антигена (феномен Артюса).

Таблица 11.2.

1. Реакции типа феномена Артюса — при реакциях типа феномена Артюса некроз ткани происходит в участке введения антигена. Повторные введения антигена приводят к накоплению большого количества преципитирующихантител всыворотке. Последующее введение того же самого антигена ведет к формированию больших антиген-антительных комплексов, которые оседаютлокально в маленьких кровеносных сосудах, где они активируют комплемент, что сопровождается развитием тяжелой местной острой воспалительной реакции с кровоизлияниями и некрозом. Это явление наблюдается очень редко. Оно бывает в коже после повторного введения антигена (например, при вакцинации от бешенства, когда делаются многократные введения вакцины). Степень выраженности воспаления зависит от дозы антигена. Гиперчувствительность III типа, как полагают, ответственна за возникновение гиперчувствительного пневмонита, заболевания легких, которое проявляется кашлем, диспноэ и лихорадкой через 6-8 часов после вдыхания некоторых антигенов (табл. 11.2). Если поступления антигена повторяются, то возникает хроническое гранулематозное воспаление. I и IV типы гиперчувствительности могут сосуществовать с III типом.

вызывающие гиперчувствительный пневмонит

2. Реакции типа сывороточной болезни — реак- акции типа сывороточной болезни, вызываемые также им- мунокомлексным повреждением, встречаются чаще,чем реакции типа феномена Артюса. Течение реакций зави- ситотдозы антигена. Повторное поступление большой дозы антигена, например, чужеродных белков сыворотки, лекарств, вирусных и других микробных антигенов, приводит к формированию в крови иммунных комплексов. B присутствии излишка антигена они остаются маленькими, растворимыми и циркулируют в кровотоке. B конечном счете они проходят через эндотелиальные поры мелких сосудов и накапливаются в их стенке, где они активируют комплемент и приводят к опосредованному комплементом некрозу и острому воспалению стенки сосуда (некротизирующий васкулит).

Васкулит может быть генерализованным, поражая большое количество органов (например, при сывороточной болезни благодаря введению чужеродной сыворотки или при системной красной волчанке,аутоим- мунном заболевании) или можетзатрагивать отдельный орган (например.при постстрептококковом гломерулонефрите). Иммунокомплексное повреждение может происходитьпри многихзаболеваниях. При некоторых из них, включая сывороточную болезнь, системную красную волчанку и постстрептококковый гломерулонефрит, иммунокомплексное повреждение ответственно за главные клинические проявления болезни.

При других,типа гепатита В, инфекционнрго эндокар- дита,малярии и некоторыхтиповзлокачественныхопу- холей, иммунокомплексный васкулитвозникаеткакос- ложнение болезни.

Диагностика иммунокомплексных заболеваний: достоверный диагноз иммунокомплексного заболевания можетбытьустановлен при обнаружении иммунных комплексов в тканях при электронной микроскопии. Редко большие иммунные комплексы могут быть видны при световой микроскопии (например, при постстрептококковом гломерулонефрите). Иммунологические методы (иммунофлюоресценция и иммунопе- роксидазный метод) используют меченые анти-IgG, анти-IgM, анти-ІдА или антикомплементные антитела, которые связываются с иммуноглобулинами или комплементом в иммунных комплексах. Также существуют методы определения циркулирующих в крови иммунных комплексов.

Механизм развития (рис. 11.4): в отличие отдру- гих реакций гиперчувствительности, в гиперчувствительности замедленного типа участвуют клетки, а не антитела. Этоттип опосредуется сенсибилизированными Т-лимфоцитами, которые или непосредственно проявляют цитотоксичность, или путем секреции лимфо- кинов. Реакции гиперчувствительности IV типа обычно возникаютчерез 24—72 часа после введения антигена сенсибилизированному человеку, что отличает

Рис. 11.4. ТипІѴгиперчувствительности При первом поступлении антигена происходит первичный иммунный ответ с накоплением сенсиби-лизирован- ных Т-лимфоцитов. Повторное введение приводит к возникновению вторичного иммунного ответа с образованием многочисленных Т-киллеров. Они могут вызывать лизис клеток непосредственно или путем выброса лимфокинов, что может приво-дить к возникновению гранулематозного воспаления с казеозным некрозом.

данный тип от I типа гиперчувствительности, который часто развивается в пределах минут.

При гистологическим исследовании тканей, в которых протекает реакция гиперчувствительности IV типа, выявляется некроз клеток и выраженная лимфоцитарная инфильтрация.

Прямая цитотоксичность Т-клеток играет важную роль при контактном дерматите, в ответе против опухолевых клеток, инфицированных вирусом клеток, пересаженных клеток, несущих чужеродные антигены и при некоторых аутоиммунных болезнях.

Т-клеточная гиперчувствительность в результате действия различныхлимфокинов также играет роль при гранулематозном воспалении, вызванных микобактериями и грибами. Проявление этого типа гиперчувствительности — основа кожных тестов, используемых в диагностике этих инфекций (туберкулиновая.лепроми- новая, гистоплазминовая и кокцидиоидиновая пробы). При этихтестах внутрикожно вводятся инактивированные микробные или грибковые антигены. При положительной реакции через 24—72 часа в месте введения развивается гранулематозное воспаление, которое проявляется в виде образования папулы. Положительный тестуказываетна наличие отсроченной гиперчувствительности против введенного антигена и является свидетельством того, что организм ранее встречалсясдан- ным антигеном.

Нарушения, возникающие при гиперчувствительности JV типа: гиперчувствительность замедленного типа имеет несколько проявлений:

Инфекции — при инфекционных заболеваниях, вызванных факультативными внутриклеточными микроорганизмами, например, микобактериями и грибами, морфологические проявления гиперчувствительности замедленноготипа-эпителиоидно-клеточная грануле- мас казеозным некрозом в центре.

Аутоиммунные болезни — при тиреоидите Хаши- мото и аутоиммунном гастрите, связанным с пернициозной анемией, прямое действие Т-клеток против антигенов на клетках хозяина (эпителиальные клетки щитовидной железы и париетальные клетки в желудке) ведет к прогрессивному разрушению этих клеток.

Контактный дерматит — при вхождении антигена в прямой контакт с кожей возникает локальный гиперчувствительный ответ IV типа, участок которого точно соответствуетобласти контакта. Наиболее часто антигенами являются никель, лекарства, красители одежды.

источник